发明名称 缆线式光纤感测装置及其制作方法
摘要 一种缆线式光纤感测装置,包括一中空套管、至少一穿设于该中空套管中之量测光纤,以及一填充于该中空套管内之接着剂;该量测光纤具有一感测段;该接着剂分别固接于该中空套管与该感测段,藉以使该中空套管之轴向变形传递至该感测段上。而该缆线式光纤感测装置之制作方法,则是首先将一量测光纤之一感测段穿设至一中空套管中;其次再将一接着剂注入该中空套管中。
申请公布号 TWI235826 申请公布日期 2005.07.11
申请号 TW093119248 申请日期 2004.06.30
申请人 财团法人国家实验研究院 发明人 林咏彬;张国镇;李哲贤;吴信宏
分类号 G01N21/00;G02B6/00 主分类号 G01N21/00
代理机构 代理人 恽轶群 台北市松山区南京东路3段248号7楼;陈文郎 台北市松山区南京东路3段248号7楼
主权项 1.一种缆线式光纤感测装置,包括: 一中空套管; 至少一量测光纤,穿设于该中空套管中并具有一感 测段; 一接着剂,填充于该中空套管内并分别固接于该中 空套管与该感测段,藉以使该中空套管之轴向变形 传递至该感测段上。 2.依据申请专利范围第1项所述的缆线式光纤感测 装置,其中,该量测光纤更具有一形成于该感测段 上之量测元件。 3.依据申请专利范围第2项所述的缆线式光纤感测 装置,其中,该量测元件是一光栅。 4.依据申请专利范围第1项所述的缆线式光纤感测 装置,其中,该感测段为一光纤光栅感测器。 5.依据申请专利范围第1项所述的缆线式光纤感测 装置,其中,该感测段为一非本质式法布立-拍若干 涉式感测器。 6.依据申请专利范围第1项所述的缆线式光纤感测 装置,其中,该感测段为一布里光时域反射感测器 。 7.依据申请专利范围第1项所述的缆线式光纤感测 装置,其中,该感测段具有一预拉张力。 8.依据申请专利范围第1项所述的缆线式光纤感测 装置,其中,该量测光纤更具有一包覆该感测段并 与该接着剂固接之金属膜。 9.依据申请专利范围第8项所述的缆线式光纤感测 装置,其中,该金属膜是以真空溅镀、真空蒸镀或 离子披覆其中之一方式形成。 10.依据申请专利范围第8项所述的缆线式光纤感测 装置,其中,该金属膜包含一包覆该感测段之第一 包覆层,及一包覆该第一包覆层并与该接着剂固接 之第二包覆层。 11.依据申请专利范围第10项所述的缆线式光纤感 测装置,其中,该第一包覆层是以真空溅镀、真空 蒸镀或离子披覆其中之一方式形成。 12.依据申请专利范围第10项所述的缆线式光纤感 测装置,其中,该第二包覆层是以无电镀方式形成 。 13.依据申请专利范围第1项所述的缆线式光纤感测 装置,其中,该中空套管具有一金属管体。 14.依据申请专利范围第13项所述的缆线式光纤感 测装置,其中,该金属管体是由铁、铅、锡、铜、 铝、镍,及银其中之一材质制成。 15.依据申请专利范围第13项所述的缆线式光纤感 测装置,其中,该金属管体是由一合金制成,该合金 选自于下列一群组之金属,该群组包含铁、铅、锡 、铜、铝、镍,及银。 16.依据申请专利范围第1项所述的缆线式光纤感测 装置,其中,该接着剂为一黏胶。 17.依据申请专利范围第1项所述的缆线式光纤感测 装置,其中,该接着剂为金属材料。 18.依据申请专利范围第1项所述的缆线式光纤感测 装置,其中,该接着剂为银胶及铁胶其中之一。 19.依据申请专利范围第1项所述的缆线式光纤感测 装置,更包含一穿设于该中空套管中之内套管,以 及一可活动地穿设于该内套管中并具有一参考段 之参考光纤。 20.依据申请专利范围第19项所述的缆线式光纤感 测装置,其中,该参考光纤更具有一形成于该参考 段上之参考元件。 21.依据申请专利范围第20项所述的缆线式光纤感 测装置,其中,该参考元件是一光栅。 22.依据申请专利范围第19项所述的缆线式光纤感 测装置,其中,该参考段为一光纤光栅感测器。 23.依据申请专利范围第19项所述的缆线式光纤感 测装置,其中,该参考段为一非本质式法布立-拍若 干涉式感测器。 24.依据申请专利范围第19项所述的缆线式光纤感 测装置,其中,该参考段为一布里光时域反射感测 器。 25.依据申请专利范围第1项所述的缆线式光纤感测 装置,更包含复数与该中空套管相互缠绕之缆线。 26.依据申请专利范围第25项所述的缆线式光纤感 测装置,各该缆线是电缆线及光缆线其中之一。 27.依据申请专利范围第1项所述的缆线式光纤感测 装置,更包括一与该量测光纤连通之光讯号产生器 。 28.依据申请专利范围第1项所述的缆线式光纤感测 装置,更包括一与该量测光纤连通之光讯号接收器 。 29.依据申请专利范围第28项所述的缆线式光纤感 测装置,更包括一与该光讯号接收器连接之光讯号 分析器。 30.依据申请专利范围第1项所述的缆线式光纤感测 装置,更包括一供该中空套管设置并形成有至少一 流道之固定基座,该中空套管部分显露于该流道范 围内。 31.依据申请专利范围第30项所述的缆线式光纤感 测装置,其中,该中空套管形成有复数流道,以及复 数分别与各该流道连通之侧向开口。 32.一种缆线式光纤感测装置之制作方法,包括下列 步骤: a)将一量测光纤之一感测段穿设至一中空套管中; 及 b)将一接着剂注入该中空套管中使该感测段与该 中空套管固接。 33.依据申请专利范围第32项所述的缆线式光纤感 测装置之制作方法,其中,更包含在该步骤b)前之下 列步骤: c)将包含有一参考光纤之一内套管穿设至该中空 套管中。 34.依据申请专利范围第32项所述的缆线式光纤感 测装置之制作方法,更包括在该步骤a)及该步骤b) 间之下列步骤: d)抽出该中空套管内之至少部分气体,使该中空套 管呈低压状态。 35.依据申请专利范围第32项所述的缆线式光纤感 测装置之制作方法,更包括在该步骤a)及该步骤b) 间之下列步骤: e)施加一拉力于该感测段上。 36.依据申请专利范围第32项所述的缆线式光纤感 测装置之制作方法,更包括在该步骤b)后之下列步 骤: f)将该中空套管与复数缆线交互缠绕。 图式简单说明: 图1是习知一光纤光栅感测器的一侧面剖视图; 图2是该光纤光栅感测器的一反射频谱示意图; 图3是该光纤光栅感测器的一穿透频谱示意图; 图4是习知一法布立-拍若干涉式感测器的侧面剖 视图; 图5是习知一布里光时域反射感测器的一示意图; 图6是本发明缆线式光纤感测装置的第一较佳实施 例的一光纤复合架空地线之横断面图; 图7是沿图6中之线VII-VII的一剖面图; 图8是该第一较佳实施例之一制作流程图; 图9是该第一较佳实施例之一示意图,说明一光讯 号产生器、一光讯号接收器,及一光讯号分析器之 配置关系; 图10是该第一较佳实施例之一操作流程图; 图11是该第一较佳实施例的一反射频谱示意图; 图12是本发明缆线式光纤感测装置的第二较佳实 施例的一钢索之横断面图; 图13是沿图12中之线XIII-XIII的一剖面图; 图14是该第二较佳实施例之一制作流程图; 图15是该第二较佳实施例之一示意图,说明一光讯 号产生器、一光讯号接收器,及一光讯号分析器之 配置关系; 图16是该第二较佳实施例之一操作流程图; 图17是本发明缆线式光纤感测装置的第三较佳实 施例的一示意图,说明该缆线式光纤感测装置设置 于一边坡上; 图18是该第三较佳实施例的一剖面图,说明该缆线 式光纤感测装置各元件之配置关系; 图19是本发明缆线式光纤感测装置的第四较佳实 施例的一剖面示意图,说明该缆线式光纤感测装置 之设置方式及其各元件之配置关系;及 图20是该第四较佳实施例的一剖面图,说明该缆线 式光纤感测装置之部分组成。
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